JP2008038414A - ボイラケージ部フロアの構築方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ブロック化したフロアを容易に取り付けることができ、建造コストの低減と工期の短縮を図る。
【解決手段】ボイラケージ部の複数階のフロアを構築する方法であって、地上に載置された吊上げフレーム１８上に１階分のフロア１３Ａを組み上げ、該フロア１３Ａを吊上げフレーム１８ごとジャッキ１４によってジャッキアップして設定階に取り付ける。次いでフロア１３Ａを切り離した吊上げフレーム１８をジャッキダウンして地上に戻す。このような一連の工程を繰り返すことによって、複数階のフロアを上階から下階に向けて順々に構築する。
【選択図】図６

Description

本発明はボイラケージ部フロアの構築方法に係り、特に火力発電用大型ボイラの建設に好適なボイラケージ部フロアの構築方法に関する。

図９は火力発電用大型ボイラの主要構成を例示した側面図である。ボイラ本体１を収容するボイラ架構２は高さが６０〜１００ｍに達する巨大構造物である。ボイラ本体１は熱膨張による伸びを下方に逃がすために、ボイラ架構２の天梁３から吊り下げ部４を介して吊り下げられる。ボイラ本体１の内部には二次・三次過熱器５、再熱器６、一次過熱器７、節炭器８などが配置され、再熱器６や節炭器８の下方がエコホッパ９とされる。ボイラ本体１の炉壁には複数のウィンドボックス１０が配置され、個々のウィンドボックス１０にはバーナや燃料配管、燃焼用空気配管が接続される。ボイラ架構２の左側エリア１１はコールバンカーなどが配置されるエリアである。エコホッパ９の下方エリアはケージ部１２とされ、このケージ部１２は複数階のフロア１３（１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ，１３Ｄ）によって構成される。

ボイラの建設にあたっては、まずボイラ架構２を構築した後に吊り下げ部４を介してボイラ本体１を構成する各種部材、機器を上から順々に吊り下げながら取り付けていく。ボイラ本体１の右側部を構成する再熱器６、一次過熱器７、節炭器８、エコホッパ９などは、作業効率を上げるためにブロック化した状態でケージ部１２の地上部に搬入し、ジャッキやウィンチなどの起重機を用いて設定位置まで吊上げて据付ける。この際、ケージ部１２にフロア１３が存在すると、フロア１３が上記各機器のブロックの吊上げルートを塞ぐことになり、起重操作上の障害物になる。このため、再熱器６、一次過熱器７、節炭器８、エコホッパ９などの機器の据付が完了するまでは、ケージ部１２ではフロア１３を取り付けずに各機器ブロックの吊上げルートを確保する方法が一般に採用されている。そして各機器の据付が完了した後に、フロア１３（１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ，１３Ｄ）を順次構築する。

しかしながら、上記の方法ではフロア１３を構築する際にはケージ部１２の上方がエコホッパ９によって塞がれている。このため、フロア１３用の各種部材をクレーンなどの起重機によって搬入、吊上げる際にエコホッパ９が起重操作上の障害物になり、作業能率が低下するという問題点がある。

一方、近年では建造コストの低減と工期の短縮を目的として、ボイラ用架構の構築にブロック工法を採用する気運が高まっている。特許文献１にはブロック工法の一例が開示されている。このブロック工法では柱、大梁、ブレース、中梁、小梁、根太、グレーチング、手摺などを所定区画単位に内作工場などで組立ててブロック化し、これらのブロックを建設現場においてクレーンで吊上げながら積み上げていく。

このような、ブロック工法によればブロックの組立を作業環境のよい地上の内作工場で行うことができる。また、ブロックを低層階から高層階の順に製作することによって、ブロックの組立と建設現場でのブロック積み上げ工事とを併行して実施できるので、工期の大幅な短縮を図ることができる。
特許第２９３２８１８号公報

しかしながら、上記のようにエコホッパ９の据付が完了した後のフロア１３の構築に特許文献１に記載されたようなブロック工法を適用しようとすると、やはりエコホッパ９が障害になる。このため、クレーンによる巨大なブロックの吊上げがより一層困難となり、ブロック工法の採用を断念せざるを得ない。

本発明の目的は、上記従来技術の問題点を改善し、エコホッパの据付が完了した後に、ボイラケージ部のフロアを構築する場合においても、ブロック化したフロアを容易に取り付けることができ、建造コストの低減と工期の短縮を図ることが可能なボイラケージ部フロアの構築方法を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明に係るボイラケージ部フロアの構築方法は、ボイラケージ部の複数階のフロアを構築する方法であって、地上に載置された吊上げフレーム上に１階分のフロアを組み上げ、該フロアを前記吊上げフレームごとジャッキアップして設定階に取り付けた後に、前記フロアを切り離した前記吊上げフレームをジャッキダウンして地上に戻す一連の工程を繰り返すことによって、複数階のフロアを上階から下階に向けて順々に構築することを特徴とする。

上記の方法においては、前記吊上げフレームが平面コの字型とされ、組み上げた前記フロアの梁部材によって該吊上げフレームの強度を補強することが望ましい。また、前記吊上げフレームに複数本のポストを立設し、これらのポストを介して前記フロアを組み上げることが望ましい。

また、前記吊上げフレームをジャッキアップする機構を前記ボイラケージ部の頂部に配置した複数基のジャッキによって構成することが望ましい。複数基のジャッキが油圧駆動式のジャッキである場合には、各ジャッキのジャッキストロークが同一になるように、共通の油圧ポンプからの各ジャッキへの送油を同期制御することが望ましく、また、前記フロアに水平センサを配置し、該水平センサの出力信号に基づいて前記複数基のジャッキを同期制御することが望ましい。

前記フロアの組み上げ時には前記複数基のジャッキからそれぞれ垂下させた吊索の通り芯を確保するようにフロアの一部を切欠いた状態で前記各フロアを組み上げてジャッキアップし、すべてのフロアを設定階に取り付けて前記複数基のジャッキを撤去した後に、前記切り欠いた各フロアの一部を正常状態にする。

さらに、本発明に係るボイラケージ部フロアの構築方法は、前記フロアの構築をボイラケージ部の上方に設置されるエコホッパの取り付け完了後に行うことを特徴とする。

本発明によれば、地上で吊上げフレーム上に組み上げたフロアを吊上げフレームごとジャッキアップして設定階に取り付けることを繰り返して、複数階のフロアを構築するようにしたので、フロアの組み立てを作業性のよい地上で安全かつ能率よく行うことができる。また、ボイラケージ部の上方構造物であるエコホッパの据付が完了した後のクレーンの使用が困難な状況下においても、ブロック化したフロアを容易に取り付けることができ、建造コストの低減と工期の短縮を図ることができる。

また、吊上げフレームを平面コの字型にすると、コの字型の開放側から作業員、車などの出入がし易い。したがって、コの字型の奥側からフロア部材の取り付けを開始し、コの字型の開放側に向けて取り付け作業を順次、進めると能率のよいフロアの組み上げ作業が可能となる。また、吊上げフレームは組み上げたフロアの梁部材により間接的にコの字型開放部などの強度が補強される。したがって、吊上げフレームを構成する部材として断面係数を必要最小限にした細部材を使用しても、十分に吊り荷重に耐えることができる。また、フロアはポストを介して吊上げフレーム上に組み上げるようにすると、フロアの下面に凹凸がある場合でもレベル調整が容易である。

また、吊上げフレームをジャッキアップする機構をボイラケージ部の頂部に配置した複数基のジャッキによって構成し、複数基のジャッキを同期制御することによってフロアを水平に保ちながらジャッキアップすると、経済的で信頼性の高いフロアの構築を実現することができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明を実施する直前の火力発電用大型ボイラの主要構成を例示した側面図である。ボイラ本体１はボイラ架構２の天梁３から吊り下げ部４を介して吊り下げられる。ボイラ本体１の内部には二次・三次過熱器５、再熱器６、一次過熱器７、節炭器８などが配置され、再熱器６や節炭器８の下方がエコホッパ９とされる。ボイラ本体１の炉壁には複数のウィンドボックス１０が配置される。ボイラ架構２の左側エリア１１はコールバンカーなどが配置されるエリアである。エコホッパ９の下方エリアはケージ部１２とされる。

再熱器６、一次過熱器７、節炭器８、エコホッパ９などの機器の据付が完了するまでは、ケージ部１２ではフロアを取り付けずに各機器ブロックの吊上げルートＲが確保される。そして各機器の据付が完了した後、ケージ部１２の２点鎖線で示した位置に複数のフロア１３（１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ，１３Ｄ）を構築する。

図２は図１のＡ−Ａ矢視平面図である。ケージ部１２は第１エリア１２Ａと第２エリア１２Ｂとの区分がされ、まず、第１エリア１２Ａにフロア１３を構築するための準備として、第１エリア１２Ａの頂部４隅にジャッキ１４を設置する。すなわち、頂部４隅のそれぞれにジャッキ台１６を仮設し、このジャッキ台１６にジャッキ１４をセットする。ジャッキ１４はセンターホール式のジャッキであり、本体の中央部に貫通させた吊索を油圧機構によって昇降させることによって吊り荷を吊上げ又は吊り下ろす。

図３は吊上げフレームの平面図である。吊上げフレーム１８はＨ型鋼の横材１８Ａと縦材１８Ｂとを平面コの字型に組んだ構造とされ、地上に載置したこの吊上げフレーム１８上に１階分のフロアを組み上げる。吊上げフレーム１８の対向する２辺の横材１８Ａの両端にはジャッキ１４の吊索と係合する吊金具２０が取り付けられている。図３に示した符号２２は第１エリア１２Ａを区画している４本の柱を示している。吊上げフレーム１８を図示の位置に配置した時に、吊金具２０の芯がジャッキ１４の中心と一致するように吊金具２０の位置が設定されている。

図４は吊上げフレーム上にフロアを組み上げた状況を例示した側面図であり、図５は同じくその平面図である。地面２４の適所に嵩上げ部材２６を配置し、この嵩上げ部材２６上に吊上げフレーム１８を載置する。次に吊上げフレーム１８に複数本のポスト２８を立設し、これらのポスト２８を介してフロア１３を吊上げフレーム１８上に組み上げる。フロア１３には必要位置に開口部３０を設け、また手摺や階段を取り付ける。また、フロア１３の上下に配置される小機器３２、配管３４、ダクト３６類を必要に応じて取り付ける。なお、吊上げフレーム１８の吊金具２０はジャッキ１４から垂下させた吊索３８との係合が可能なようにフロア１３から露出させておく。

上記構成の吊上げフレーム１８は平面コの字型であるため、コの字型の開放側から作業員、車などの出入がし易い。したがって、コの字型の奥側からフロア部材の取り付けを開始し、コの字型の開放側に向けて取り付け作業を順次、進めると能率のよいフロア１３の組み上げ作業が可能となる。また、フロア１３はポスト２８を介して吊上げフレーム１８上に組み上げるようにしたので、フロア１３の下面に凹凸がある場合でもレベル調整が容易である。さらに、吊上げフレーム１８は組み上げたフロア１３の梁部材により間接的にコの字型開放部などの強度が補強される。したがって、吊上げフレーム１８を構成する横材１８Ａや縦材１８Ｂとして断面係数を必要最小限にした細部材を使用しても、十分に吊り荷重に耐えることができる。

地上で吊上げフレーム１８上に組み上げた１階分のフロア１３は、吊上げフレーム１８ごとジャッキアップして設定階に取り付ける。すなわち、第１エリア１２Ａの頂部に配置した４基のジャッキ１４から垂下させた吊索３８の下端をそれぞれ吊上げフレーム１８の吊金具２０に係止した後、４基のジャッキ１４を同期して作動させ、フロア１３を吊上げフレーム１８ごとジャッキアップする。ジャッキアップに際してはフロア１３に水平センサを配置して、フロア１３が水平を保つように、水平センサの出力信号に基づいて４基のジャッキ１４を同期制御することが望ましい。また、ジャッキ１４が油圧駆動式のジャッキである場合には、各ジャッキ１４のジャッキストロークが同一になるように、図示しない共通の油圧ポンプからの各ジャッキ１４への送油を同期制御することが望ましい。

図６はフロア取り付けの初期状況を示した説明図であり、図２に示した第１エリア１２Ａの最上階フロア１３Ａの取り付け状況を示している。まず、図６（１）のように吊上げフレーム１８にはジャッキ１４から垂下させた吊索３８が係止されており、この吊上げフレーム１８上にフロア１３Ａを組み上げる。次に、図６（２）のようにフロア１３Ａを吊上げフレーム１８ごと設定階の高さまでジャッキアップし、フロア１３Ａを柱２２間に取り付ける。フロア１３Ａの取り付けが完了すると、吊上げフレーム１８をフロア１３Ａから切り離し、図６（３）のように吊上げフレーム１８をジャッキダウンする。この際、ポスト２８も吊上げフレーム１８と一緒にジャッキダウンする。

図７はフロア取り付けの次の状況を示した説明図であり、図６（３）に示した状況に引続き、フロア１３Ａの下階であるフロア１３Ｂの取り付け状況を示している。まず、図７（１）のように空状態の吊上げフレーム１８がジャッキダウンによって地上に戻されており、この吊上げフレーム１８上にフロア１３Ｂを組み上げる。次に、図７（２）のようにフロア１３Ｂを吊上げフレーム１８ごとジャッキアップする。設定階の高さまでジャッキアップしたフロア１３Ｂを柱２２間に取り付けた後に、図７（３）のようにフロア１３Ａを切り離した吊上げフレーム１８をジャッキダウンする。

以下、同様に吊上げフレーム１８上へのフロア１３の組み上げ、ジャッキアップ、フロア１３の設定階への取り付け、切り離した吊上げフレーム１８のジャッキダウンからなる一連の工程を繰り返すことによって、複数階のフロアを上階から下階に向けて順々に構築する。

なお、ジャッキアップに際しては４基のジャッキ１４からそれぞれ垂下させた吊索３８の通り芯を確保する必要がある。このため、図５に示したように各フロア１３の組み上げ時には吊索３８の通り芯が確保できるようにフロア１３の一部４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃ，４０Ｄを切欠いた状態で各フロア１３を組み上げてジャッキアップする。そして、すべてのフロア１３を設定階に取り付けて４基のジャッキ１４を撤去した後に、切り欠いた各フロア１３の一部４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃ，４０Ｄを正常状態にする。

図８は上記方法によるボイラケージ部フロアの構築工程を例示した工程図である。まず、図２に示したようにケージ部１２の内、第１エリア１２Ａの頂部にジャッキ機構をセットする。次に、第１エリア１２Ａにおける複数階のフロアを最上階のフロア１３Ａからフロア１３Ｂ、フロア１３Ｃ、フロア１３Ｄの順に上階から下階に向けて構築する。第１エリア１２Ａでのフロアの構築が終了すると、ジャッキ機構を移動させ、第２エリア１２Ｂの頂部にジャッキ機構を配置替えする。そして、第２エリア１２Ｂにおける複数階のフロアをフロア１３Ａ、フロア１３Ｂ、フロア１３Ｃ、フロア１３Ｄの順に上階から下階に向けて構築する。

上述のとおり、本実施形態のボイラケージ部フロアの構築方法によれば、エコホッパ９の据付が完了した後のクレーンの使用が困難な状況下で、ケージ部１２のフロアを構築する場合においても、ブロック化したフロア１３を容易に取り付けることができ、建造コストの低減と工期の短縮を図ることができる。

上記実施形態では、ケージ部を第１エリア１２Ａと第２エリア１２Ｂに分け、個別にフロア１３を構築する場合について説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されず、ケージ部１２のフロア全面を一括して１階分づつ構築するようにしてもよい。また、各フロア１３を複数本のポスト２８を介して吊上げフレーム１８上に組み上げる場合について説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されず、フロア１３を吊上げフレーム１８上に直接、組み上げるようにしてもよい。また、ジャッキ機構として、複数基のセンターホール式のジャッキ１４を用いる場合について説明した。しかしながら、本発明に係るジャッキ機構はこれに限定されず、各種の手段を利用することが可能であり、例えばウィンチを用いた機構を含む。

本発明を実施する直前の火力発電用大型ボイラの主要構成を例示した側面図である。 図１のＡ−Ａ矢視平面図である。 吊上げフレームの平面図である。 吊上げフレーム上にフロアを組み上げた状況を例示した側面図である。 図４の平面図である。 フロア１３Ａの取り付け状況を示した説明図である。 フロア１３Ｂの取り付け状況を示した説明図である。 ボイラケージ部フロアの構築工程を例示した工程図である。 火力発電用大型ボイラの主要構成を例示した側面図である。

符号の説明

１………ボイラ本体、２………ボイラ架構、３………天梁、４………吊り下げ部、５………二次過熱器、６………再熱器、７………一次過熱器、８………節炭器、９………エコホッパ、１０………ウィンドボックス、１２………ケージ部、１２Ａ………第１エリア、１２Ｂ………第２エリア、１３，１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ，１３Ｄ………フロア、１４………ジャッキ、１６………ジャッキ台、１８………吊上げフレーム、１８Ａ………横材、１８Ｂ………縦材、２０………吊金具、２２………柱、２４………地面、２６………嵩上げ部材、２８………ポスト、３０………開口部、３２………小機器、３４………配管、３６………ダクト、３８………吊索。

Claims (8)

1. ボイラケージ部の複数階のフロアを構築するための方法であって、地上に載置された吊上げフレーム上に１階分のフロアを組み上げ、該フロアを前記吊上げフレームごとジャッキアップして設定階に取り付けた後に、前記フロアを切り離した前記吊上げフレームをジャッキダウンして地上に戻す一連の工程を繰り返すことによって、複数階のフロアを上階から下階に向けて順々に構築することを特徴とするボイラケージ部フロアの構築方法。
2. 前記吊上げフレームが平面コの字型とされ、組み上げた前記フロアの梁部材によって該吊上げフレームの強度を補強することを特徴とする請求項１に記載のボイラケージ部フロアの構築方法。
3. 前記吊上げフレームに複数本のポストを立設し、これらのポストを介して前記フロアを組み上げることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のボイラケージ部フロアの構築方法。
4. 前記吊上げフレームをジャッキアップする機構を前記ボイラケージ部の頂部に配置した複数基のジャッキによって構成することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のボイラケージ部フロアの構築方法。
5. 前記複数基のジャッキが油圧駆動式のジャッキであり、各ジャッキのジャッキストロークが同一になるように、共通の油圧ポンプからの各ジャッキへの送油を同期制御することを特徴とする請求項４に記載のボイラケージ部フロアの構築方法。
6. 前記フロアに水平センサを配置し、該水平センサの出力信号に基づいて前記複数基のジャッキを同期制御することを特徴とする請求項４に記載のボイラケージ部フロアの構築方法。
7. 前記フロアの組み上げ時には前記複数基のジャッキからそれぞれ垂下させた吊索の通り芯を確保するようにフロアの一部を切欠いた状態で前記各フロアを組み上げてジャッキアップし、すべてのフロアを設定階に取り付けて前記複数基のジャッキを撤去した後に、前記切り欠いた各フロアの一部を正常状態にすることを特徴とする請求項４に記載のボイラケージ部フロアの構築方法。
8. 前記フロアの構築を前記ボイラケージ部の上方に設置されるエコホッパの取り付け完了後に行うことを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれかに記載のボイラケージ部フロアの構築方法。

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